Kaikkiladattava työvalo, kannettava retkeilyvalojamonitoiminen otsalamppukäytä LED-lampputyyppiä.Ymmärtääksesi diodijohdin periaatteen, ymmärrä ensin puolijohteiden perustiedot.Puolijohdemateriaalien johtavuusominaisuudet ovat johtimien ja eristeiden välissä.Sen ainutlaatuisia ominaisuuksia ovat: kun puolijohde on stimuloitu ulkoisten valo- ja lämpöolosuhteiden vaikutuksesta, sen johtavuus muuttuu merkittävästi;Pienten määrien epäpuhtauksien lisääminen puhtaaseen puolijohteeseen parantaa merkittävästi sen kykyä johtaa sähköä.Pii (Si) ja germanium (Ge) ovat yleisimmin käytettyjä puolijohteita nykyaikaisessa elektroniikassa, ja niiden ulompia elektroneja on neljä.Kun pii- tai germaniumatomit muodostavat kiteen, vierekkäiset atomit ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa niin, että ulommat elektronit jakavat kaksi atomia, mikä muodostaa kiteen kovalenttisen sidosrakenteen, joka on molekyylirakenne, jolla on vähän rajoituskykyä.Huoneenlämpötilassa (300K) lämpöviritys saa jotkin ulkoiset elektronit saamaan tarpeeksi energiaa irtautumaan kovalenttisesta sidoksesta ja muuttumaan vapaiksi elektroneiksi. Tätä prosessia kutsutaan sisäiseksi viritykseksi.Sen jälkeen, kun elektroni on sitoutumaton tullakseen vapaaksi elektroniksi, kovalenttiseen sidokseen jää tyhjä tila.Tätä avointa paikkaa kutsutaan aukoksi.Reiän ulkonäkö on tärkeä ominaisuus, joka erottaa puolijohteen johtimesta.
Kun pieni määrä viisiarvoista epäpuhtautta, kuten fosforia, lisätään sisäiseen puolijohteeseen, sillä on ylimääräinen elektroni muodostettuaan kovalenttisen sidoksen muiden puolijohdeatomien kanssa.Tämä ylimääräinen elektroni tarvitsee vain hyvin vähän energiaa päästäkseen eroon sidoksesta ja tullakseen vapaaksi elektroniksi.Tällaista epäpuhtauspuolijohdetta kutsutaan elektroniseksi puolijohteeksi (N-tyyppinen puolijohde).Kuitenkin lisäämällä pieni määrä kolmiarvoisia alkuaineepäpuhtauksia (kuten booria jne.) sisäiseen puolijohteeseen, koska sen ulkokerroksessa on vain kolme elektronia, muodostuu kovalenttinen sidos ympäröivien puolijohdeatomien kanssa, se luo tyhjän tilan. kristallissa.Tällaista epäpuhtauspuolijohtetta kutsutaan reikäpuolijohteeksi (P-tyyppinen puolijohde).Kun N- ja P-tyyppiset puolijohteet yhdistetään, vapaiden elektronien ja reikien pitoisuudessa on eroja niiden risteyksessä.Sekä elektronit että aukot hajaantuvat kohti alempaa pitoisuutta, jättäen jälkeensä varautuneita, mutta liikkumattomia ioneja, jotka tuhoavat N-tyypin ja P-tyypin alueiden alkuperäisen sähköisen neutraaliuden.Näitä liikkumattomia varautuneita hiukkasia kutsutaan usein avaruusvarauksiksi, ja ne keskittyvät lähelle N- ja P-alueiden rajapintaa muodostaen erittäin ohuen avaruusvarauksen alueen, joka tunnetaan nimellä PN-liitos.
Kun eteenpäin suuntautuva bias-jännite syötetään PN-liitoksen molempiin päihin (positiivinen jännite P-tyypin toiselle puolelle), reiät ja vapaat elektronit liikkuvat toistensa ympärillä luoden sisäisen sähkökentän.Äskettäin ruiskutetut reiät yhdistyvät sitten uudelleen vapaiden elektronien kanssa, jolloin joskus vapautuu ylimääräistä energiaa fotonien muodossa, mikä on valoa, jonka näemme LEDien lähettämän.Tällainen spektri on suhteellisen kapea, ja koska jokaisella materiaalilla on erilainen kaistaväli, emittoivien fotonien aallonpituudet ovat erilaisia, joten ledien värit määräytyvät käytettyjen perusmateriaalien mukaan.
Postitusaika: 12.5.2023